功能丰富的 Perl: 在数据库表中嵌入 Perl

文档选项 未显示需要 JavaScript 的文档选项

级别： 初级

Teodor Zlatanov (tzz@bu.edu), 程序员, Gold Software Systems

2005 年 4 月 04 日

在本期文章中，Ted 介绍的是 Perl 和数据库。具体来说，他通过 Class::DBI CPAN 模块和 MySQL 来向您介绍如何在数据库表中嵌入 Perl。

数据库以及使用数据库的应用程序是当今的计算基础设施（computing infrastructures）所必不可少的。 从纯文本数据库（比如 UNIX® /etc/passwd 文件）到大型数据库（比如追踪购物习惯或者预防信用 卡欺诈的数据库），它们无处不在。

本文从一个特别的角度研究了 Perl 工具与普通 RDBMS（关系数据库管理系统，relational database management systems） 的集成：在数据库表中嵌入 Perl。我已经料到会有数据库设计纯化论者（purist）对此表示反对 —— 这种方法既不标准，也不可移植。我知道这一点，但是，有两件事情，那些纯化论者应该要知道：

• “TMTOWTDI”是 Perl 精髓。它表示“做这件事情不只有一种方法（There's More Than One Way To Do It）”。
• Perl 程序员最典型的特点是懒惰而高效（productive laziness，或者说是 lazy productivity）。

嵌入是一件懒惰而高效的事情，但是，如果您不理解迁移到 Java® 的重要性（举例来说），那么您就 应该避免在数据库中嵌入 Perl 代码。在本文中，我们将使用 Class::DBI CPAN 模块来管理数据库的表（下一节将进行详细介绍）。由于本文既适用于初级程序员，也适用于有经验 的程序员，所以您应该具备一些数据库编程的知识，尤其是使用 MySQL（我的环境）的 Class::DBI CPAN 模块。至少，您应该理解如何安装和使用 MySQL，以及如何在 MySQL 数据库中创建表。（否则，请参阅 参考资料 部分中关于 MySQL 的快速上手教程。）

Class::DBI 的功能

Class::DBI 是一个强大的 Perl 模块，它可以在代码中模拟关系数据库表的设计。 使用它，可以创建一对一（one-to-one）和一对多（one-to-N）的关系，如果多付出一些努力，甚至可以创建多对多（N-to-N）的关系 （Class::DBI 文档中涵盖了所有的内容；查阅 参考资料 中 Class::DBI 主页的链接）。

一旦写好设置代码，Class::DBI 的使用会很简单。设置代码通常由一些行构成， 这些行是对数据库的描述，比如数据库驱动程序、用户名和密码，以及到哪里去找到它。从这时起，插入、删除以及 修改记录等操作都只需要一行就可完成。Class::DBI 将对记录的操作简化为 单行形式（one-liner），这一事实使得在数据库中嵌入 Perl 代码既切实可行又令人满意。 再长一点点都会过于笨拙。

Class::DBI 可以做多得多的事情。一定要阅读它的文档 —— 我保证您会头痛（也会有一些惊喜），因为您会太多次拍击自己的前额，所以请先准备点阿斯匹林。

现在，让我们来建立一些表。

回页首

建立表

在深入地研究细节之前，我们应该先回顾体系结构和表，比如 Perl 代码的模板（template）表。例如，对象 的删除会用到“DELETE”模板。下面的清单举例说明了使用 MySQL 定义那个表的方法。

				
DROP TABLE IF EXISTS codetemplates;
CREATE TABLE codetemplates (
  name varchar(200) NOT NULL,
  template longtext NOT NULL,
  PRIMARY KEY  (name)
) TYPE=MyISAM;
LOCK TABLES codetemplates WRITE;
INSERT INTO codetemplates VALUES ('DELETE', '$target->delete()');
INSERT INTO codetemplates VALUES ('MODIFY', '$target->VERB(DATUM)');
UNLOCK TABLES;

这只是一个由两列构成的基本的表，以模板名作为主键，所以任何两个模板都不能具有相同的名称。

编程序和说话非常类似，因为都需要动词（verb）、名词（noun）、形容词（adjective），等等。实际上，Perl 的创建者就是一位语言学家， 他在语言学方面的经验明显地影响了 Perl 的发展。就嵌入式 Perl 代码而言，必须要有的是“名词”（被影响的内容）和“动词”（采取的动作）。通常不需要“修饰语”（句子中的副词和形容词）。

“名词”是代码的目标。我将其命名为 $target，它是必需的。为动作准备的代码将具备好 $target。

“动词”是代码采取的动作。我将通过对代码求值来执行动作；如果代码可能失败，那么我将会捕获那个错误。 Perl 为此提供了 eval() 函数。字符串 VERB 将作为修饰语动作的占位符。

需要慎重对待“修饰语”。当不需要它时，比如在简单的对象删除情形中，您不必担心。当需要它时，我们将给出一个 占位符字符串。这个字符串是 DATUM，在关于 嵌入式修改 一节中您将了解到如何使用它。

回页首

嵌入式删除

嵌入式删除确实非常简单。嵌入的命令只是 $target->delete()； Class::DBI 模块将完成其余所有事情。这通常会出色地完成， 但是如果您定义了 has_many() 关系，则有可能会触发级联（cascading）删除。

级联删除起初是一个可怕的概念。Class::DBI 模块必须要知道（通过 has_many() 关系）哪些对象依赖于正在被删除的对象。例如， 一辆汽车拥有多个（has_many()）轮胎。

通常，删除依赖的对象是有意义的，但也经常不是那样。有一个常见的例子是部门与雇员的关系，雇员的存在并不依赖于部门，而只是关联到部门（因为一个雇员可以在多个部门之中）。

Class::DBI 的作者已经承诺要为此提出一个标准的解决方案，让程序员可以指定某个 has_many() 关系不应触发级联删除。当前推荐的解决方案如清单 2 所示。

				
My::Department->add_trigger(
 before_delete => sub
 {
  $_->department(undef) foreach shift->employees;
 });

它在删除部门之前将每一个雇员从部门中分离出来。

查阅 Class::DBI 站点，了解是否已经发布了标准的解决方案。 完成此功能的不正式（UNDOCUMENTED）而且也不可靠的（UNRELIABLE）最新方法是，为 has_many() 设置调用使用 no_cascade_delete => 1 选项。这当然比定制触发器更具吸引力，但如果 Class::DBI 不再支持它， 则这将不再有效。请自己多加小心。

如果您已经完全了解了级联删除，并保证会多加小心，那么您就可以来看执行嵌入的 $target->delete() 代码的实际代码。 这里假定您已经建立了清单 1 中的“codetemplates”表，同时正常使用 Class::DBI 模块，并且已经编写了使用 那个表的 CodeTemplate.pm 模块。

				
my $codetemplate = CodeTemplate->retrieve('DELETE');
foreach my $target (Class1->retrieve(500), Class2->retrieve(600))
{
 next unless defined $target;
 if ($codetemplate->template())
 {
  my $result = eval $codetemplate->template();
  if ($@)
  {
   print "The evaluation failed\n";
  }
  elsif (defined $result)
  {
   print "This operation resulted in [$result]\n";
  }
  else
  {
   print "This operation's result was undefined\n";
  }
 }
}

Class1 和 Class2 是假想出来的；您也可以使用 retrieve_all() 函数 来获得 Class1 和 Class2 所描述的每张表的所有行。

如您所见，大部分工作是处理错误，因为在这样简单的代码中它也会出现。注意，如果您愿意， 可以保存操作的结果。对于删除来说这并不重要，但对其他操作来说可能是重要的。

回页首

嵌入式修改

修改更为有趣。目光敏锐的读者会注意到清单 1 中展示了修改模板的代码： $target->VERB(DATUM)。除了数据比较奇怪之外， 这个模板说明了什么？

回忆前面我所定义的关于作为名词、动词和可选修饰语的操作的必需信息。 如果操作是“MODIFY”，那么只是在获取数据的时候修饰符才是可选的。

让我们来完成一个示例。对象（目标名词或者主题）是 $target，属于类 Employee。那个类来自于数据库中某处的“employees”表，具有 “name”字段，因此设置其名字的原始代码可以如下所示。

				
my $target = Employee->retrieve(500);
$target->name("Jonesy");

当然，如果做的事情如此简单，那么我就配不上我的专家称号，而且也不会再做程序员。 我必须加深这个示例的难度。

				
my $target = Employee->retrieve(500);
my $data = "Jonesy";
my $verb = "name";
my $codetemplate = CodeTemplate->retrieve('MODIFY');
my $template = $codetemplate->template();
if ($template)
{
 $template =~ s/VERB/$verb/g;
 # this is how you can get the OLD value of the field
 $retriever = $template;
 $retriever =~ s/DATUM//g;
 $old_value = eval $retriever;
 $template =~ s/DATUM/\$data/g;
}
my $result = eval $template;
if ($@)
{
 print "The evaluation failed\n";
}
elsif (defined $result)
{
 print "This operation resulted in [$result]\n";
}
else
{
 print "This operation's result was undefined\n";
}

并不是要开玩笑，出于某种原因，这个示例较为复杂。现在，通过设置一个修饰语和一个动词，您就可以 设置任何字段，而同时保存其先前的值。

您是否注意到某些内容比较有趣？这里的代码看起来与清单 3（它处理的是删除）非常类似。 您可以轻松地将清单 3 和清单 5 组合起来，获得一个通用代码模板处理器。 可以随意替换删除模板，但是您确实必须当心字段的旧值的获得，因为删除只是会删除 那个对象。所以只是在“MODIFY”模板中才去获得旧值。

当然，您可以添加其他模板，如 ADD 和 SEARCH。它们以同样的方式工作：为模板处理程序给出一个 模板、一个动词和一个修饰语，它将恰如其分地运行结果代码。

回页首

与其他语言和可选方法的兼容性

如果阅读本文时您会想到“嗨，为什么只是 Perl？”，其实您不是惟一这样认为的人。撰写本文我曾 考虑过 Perl 和 Java™ 或其他混合语言环境，但 Perl 尤其适合于单行 模板。我认为以多种语言编写的更长的模板，将使系统不能得到及时维护，所以，我建议您，只要 可能，请坚持只使用一种语言 —— 并保持语言的简洁。Python 或许可以取代 Perl（因为它拥有相当 短小的数据库处理指令），但是我尚未完成 Python 的测试实现。

阅读本文时，每个人迟早都会有的另一个想法是“为什么不把 opcode-to-template 转换表包含在代码中？”

您可以那样做。我不建议那样去做的原因是，您可以分两次有效地转换代码，一次是从操作代码（opcode）到模板， 再一次是从模板到实际的代码。为实现示例，您同样可以将操作代码“DELETE”映射到您的环境和语言 中任何适当的用于删除的函数。不管如何去实现，抽象操作以简化数据管理的总体想法是正确的。

由模板和原始代码可知，抽象的关键应该是简化“名词-动词”或者“名词-动词-修饰语”形式的操作。在 进行此类抽象的过程中，您将获得关于您的软件尚需要和缺少哪些东西的颇有价值的经验。 您将会理解软件从一个状态转到另一个状态的方式，而且（非常重要），如果您可以定义某个操作， 那么同样可以追踪并撤销它。

回页首

结束语

我希望您乐于学习在数据库中存储代码模板。

您可能会对 Template Toolkit 感兴趣，它可以让您的模板比前面所示的简单替换更为强大。 不过，要谨防让所有代码成为一系列模板。那样的模板将会过于复杂，而且将变得难以非常迅速地更新。 请一定要权衡能力与简洁，并在可能时二者兼顾。这是优秀设计者的标志。

在使用 Template Toolkit 的情况下，有一个有效的经验方法，即在每个模板中拥有不超过一个循环和 不超过三个内插值替换变量（假定要实现单行方式的模板）。

为操作考虑了代码模板后，您应该去了解一下在 Java Swing 工具包（作为示例）中所实现的通用 MVC（ 模型-视图-控制程序，model-view-controller）模式。分离模型、视图和控制程序有很多好处； 当您如本文所示那样去抽象操作时，您可以轻松地进行下一个步骤，即分离数据的视图和模型。 即使您不进行视图-模型的分离，在很多情况下 MVC 模型也会有所价值，所以您应该去了解它 如何工作，以及它可以为您做些什么。

祝您体会到数据库操作的乐趣，并且记住，TMTOWTDI!

参考资料

• 您可以参阅本文在 developerWorks 全球站点上的 英文原文。
  
  
• 访问 Class::DBI 模块的主页。
  
  
• 要获得关于本文中提及的 MySQL 数据库的更多细节，请访问 MySQL 的主页。
  
  
• “使用 Maypole 构建 Web 应用程序” （developerWorks，2004 年 5 月）描述了一个快速而方便地构建拥有数据库支持的应用程序的 Perl 框架； 它给出了关于 Class::DBI 一些资料。
  
  
• 纵览 Java Swing Toolkit 中的 MVC 体系结构。
  
  
• 阅读 developerWorks 上 所有功能丰富的 Perl 文章 功能丰富的 Perl 系列 中 Ted 的所有文章。
  
  
• 在 developerWorks Linux 专区 可以找到 更多为 Linux 开发者准备的参考资料。
  
  
• 通过参与 developerWorks blogs 加入 developerWorks 社区。
  
  
• 在 Developer Bookstore 的 Linux 区订购 打折出售的 Linux 书籍。
  
  
• 订购免费的 SEK for Linux， 在这套 DVD（两张），包含了来自 DB2®、Lotus®、Rational®、Tivoli® 和 WebSphere® 的最新的用于 Linux 的 IBM 试用软件。
  
  
• 使用可以直接从 developerWorks 下载的 IBM 试用软件 来改革您的下一个 Linux 开发项目。
  

关于作者

		Teodor Zlatanov 于 1999 年毕业于波士顿大学计算机工程专业，获硕士学位。 自从 1992 年以来，他一直从事编程工作，使用的语言包括 Perl、Java、C 和 C++。 他的兴趣在于开放源代码工作、Perl、文本解析、3 层客户机—服务器数据库体系结构、UNIX 系统管理。 欢迎提出建议或者纠正错误，您可以通过 tzz@bu.edu 与 Ted 联系。

对本文的评价

太差！ (1) 需提高 (2) 一般；尚可 (3) 好文章 (4) 真棒！(5) 建议？

回页首